Start Podstawa Rozszerzenie Fizyka Egzamin 8 Cennik Kontakt
Zarejestruj

OBRAZY W SOCZEWKACH

Konstrukcja obrazów i rodzaje obrazów w soczewce skupiającej i rozpraszającej

Lekcja 8 Optyka • Klasa 8

Aby określić, jaki obraz powstanie w soczewce, używamy konstrukcji geometrycznej – rysujemy kilka charakterystycznych promieni i znajdujemy punkt ich przecięcia. Na tej lekcji poznasz zasady konstrukcji i typy obrazów.

Trzy charakterystyczne promienie (soczewka skupiająca)

📐 Promienie charakterystyczne

1. Promień równoległy do osi → po załamaniu przechodzi przez ognisko F.
2. Promień przechodzący przez środek soczewki → nie zmienia kierunku.
3. Promień przechodzący przez ognisko przed soczewką → po załamaniu jest równoległy do osi.

2F F O F 2F

Soczewka skupiająca — konstrukcja obrazów

Rodzaj obrazu w soczewce skupiającej zależy od tego, gdzie umieścimy przedmiot względem ogniska F i podwójnej ogniskowej (2F). Poniżej wszystkie przypadki.

1 Przedmiot między soczewką a ogniskiem F

Warunek: 0 < x < f  (przedmiot bliżej soczewki niż ognisko)

Soczewka skupiająca — przedmiot między soczewką a F: obraz pozorny, prosty, powiększony
pozorny prosty powiększony

Promienie po załamaniu rozchodzą się — ich przedłużenia przecinają się przed soczewką, tworząc obraz pozorny. Tak działa lupa.

2 Przedmiot w ognisku F

Warunek: x = f  (przedmiot dokładnie w ognisku)

Soczewka skupiająca — przedmiot w ognisku F: brak obrazu, promienie równoległe
brak obrazu

Promienie załamane biegną równolegle do siebie — nigdy się nie przetną, więc obraz nie powstaje.

3 Przedmiot między ogniskiem F a 2F

Warunek: f < x < 2f  (przedmiot między F a 2F)

Soczewka skupiająca — przedmiot między F a 2F: obraz rzeczywisty, odwrócony, powiększony
rzeczywisty odwrócony powiększony

Obraz powstaje za soczewką w odległości większej niż 2F — jest rzeczywisty (można go złapać na ekranie), odwrócony i większy od przedmiotu. Tak działa rzutnik i mikroskop.

4 Przedmiot w odległości 2F

Warunek: x = 2f  (przedmiot dokładnie w 2F)

Soczewka skupiająca — przedmiot w 2F: obraz rzeczywisty, odwrócony, tej samej wielkości
rzeczywisty odwrócony tej samej wielkości

Obraz powstaje dokładnie w odległości 2F po drugiej stronie soczewki — ma dokładnie takie same rozmiary jak przedmiot.

5 Przedmiot za 2F

Warunek: x > 2f  (przedmiot dalej niż 2F)

Soczewka skupiająca — przedmiot za 2F: obraz rzeczywisty, odwrócony, pomniejszony
rzeczywisty odwrócony pomniejszony

Obraz powstaje między F a 2F po drugiej stronie soczewki — jest odwrócony i mniejszy od przedmiotu. Tę zasadę wykorzystuje aparat fotograficzny i oko ludzkie.

Podsumowanie — soczewka skupiająca

Położenie przedmiotuTypOrientacjaWielkość
0 < x < fPozornyProstyPowiększony
x = fBrak obrazu — promienie równoległe
f < x < 2fRzeczywistyOdwróconyPowiększony
x = 2fRzeczywistyOdwróconyTej samej wielkości
x > 2fRzeczywistyOdwróconyZmniejszony
💡 Lupa

Lupa to soczewka skupiająca. Przedmiot umieszczamy między ogniskiem a soczewką (przypadek 1). Obraz jest pozorny (nie można go złapać na ekranie), prosty i powiększony – widzimy go przez soczewkę.

Soczewka rozpraszająca — konstrukcja obrazów

⚠️ Zapamiętaj

Soczewka rozpraszająca zawsze tworzy obraz pozorny, prosty i zmniejszony – niezależnie od położenia przedmiotu. Zobaczmy to na przykładach.

1 Przedmiot między soczewką a ogniskiem F

Warunek: 0 < x < f

Soczewka rozpraszająca — 0 < x < f
pozorny prosty pomniejszony
2 Przedmiot w odległości 2F

Warunek: x = 2f

Soczewka rozpraszająca — x = 2f
pozorny prosty pomniejszony
3 Przedmiot za 2F

Warunek: x > 2f

Soczewka rozpraszająca — x > 2f
pozorny prosty pomniejszony

Niezależnie od tego jak daleko odsuniemy przedmiot, obraz w soczewce rozpraszającej jest zawsze pozorny, prosty i pomniejszony. Im dalej przedmiot, tym obraz staje się mniejszy i zbliża się do ogniska F.

Podsumowanie optyki

Po całym dziale wiesz już, jak działa światło i jak je wykorzystujemy w urządzeniach:

UrządzenieTyp soczewkiObraz
👓 Okulary (dalekowzroczność)SkupiającaKoryguje ostrość na siatkówce
👓 Okulary (krótkowzroczność)RozpraszającaKoryguje ostrość na siatkówce
🔍 LupaSkupiającaPozorny, prosty, powiększony
📷 Aparat / projektorSkupiającaRzeczywisty, odwrócony
🔬 Mikroskop / teleskopZestaw soczewekRzeczywisty, powiększony
🎯 Postęp
0 / 3

📝 Sprawdź wiedzę

Zadanie 1
Gdy przedmiot jest między ogniskiem a soczewką skupiającą, obraz jest:
Do rozwiązania
💡 Rozwiązanie
C. Gdy przedmiot jest między ogniskiem F a soczewką skupiającą, promienie po załamaniu rozchodzą się – ich przedłużenia przecinają się po stronie przedmiotu. Otrzymujemy obraz pozorny, prosty i powiększony. Tak działa lupa.
Zadanie 2
Lupa działa dzięki temu, że przedmiot umieszczamy:
Do rozwiązania
💡 Rozwiązanie
B. Lupa to soczewka skupiająca. Aby uzyskać powiększony obraz pozorny, przedmiot musi znajdować się między ogniskiem F a soczewką – wtedy przedłużenia promieni załamananych tworzą powiększony, prosty obraz.
Zadanie 3
Soczewka rozpraszająca tworzy obraz, który jest zawsze:
Do rozwiązania
💡 Rozwiązanie
A. Soczewka rozpraszająca zawsze rozprasza promienie tak, że ich przedłużenia zbiegają się przed soczewką. Obraz jest więc pozorny, prosty i zawsze zmniejszony – niezależnie od położenia przedmiotu.

🎉 Gratulacje! Ukończyłeś dział Optyka!

Poznałeś światło, cienie, odbicie, załamanie, soczewki i obrazy. Wiesz już, jak działa lupa, okulary i dlaczego słomka w wodzie wydaje się złamana. Rozumiesz też całkowite odbicie wewnętrzne, miraże i współczynnik załamania. Świetna robota!

← Wróć do strony fizyki